原创 CS1231在电子秤的应用

2013-5-23 10:30 2276 17 17 分类: 消费电子

历史修改记录

时间

记录

版本号

2012-05-23

初版

Rev 1.0

2012-07-29

增加读AD值是第25个CLK的时序

Rev 1.1

2012-12-27

  1. 更改时序图的New Data Ready标志
  2. PCB Layout注明为CS1231部分
  3. 增加建立时间说明
  4. 更改文档名称

Rev 1.2

 

 

 

 


 

目   录

 

历史修改记录... 2

目   录... 3

1       产品简介... 5

1.1        芯片特性... 5

1.2        主要应用场合... 5

1.3        噪声性能表... 5

1.4        芯片引脚说明... 6

2       产品应用... 7

2.1        应用于衡器方案的原理图... 7

2.2        应用于衡器方案的芯片配置... 7

2.3        原理图分析说明... 8

2.3.1         电源部分... 8

2.3.2         AD芯片电源处理... 8

2.3.3         CAP引脚电容... 9

2.3.4         参考电源处理... 9

2.3.5         通讯接口处理... 9

2.3.6         时钟接口处理... 10

2.3.7         模拟输入端处理... 10

3       通讯时序... 11

3.1        读取AD值... 11

3.2        待机模式... 12

3.3        掉电模式... 13

3.4        建立时间... 13

3.5        通讯例程... 14

4       PCB Layout参考... 16

4.1        顶层Layout. 16

4.2        底层Layout. 17

 


 

 

图1     CS1231芯片引脚图... 6

图2     CS1231应用于衡器方案的原理图... 7

图3     AD部分电源... 8

图4     MCU部分电源... 8

图5     AD芯片模拟、数字电源连接... 8

图6     CAP引脚电容... 9

图7     参考电源连接图... 9

图8     通讯接口图... 9

图9          时钟接口图... 10

图10        模拟输入端电路... 10

图11        CS1231读取数据时序图... 11

图12        CS1231读取数据时序图... 11

图13        Standby模式时序图... 12

图14        Power Down模式时序图... 13

图15        CS1231建立过程... 13

图16        顶层 Layout 16

图17        底层 Layout 17

表1          噪声性能表... 5

表2          芯片引脚说明... 6

表3          读取数据时序表... 12

表4          Standby模式时序表... 12

表5          Power Down模式时序表... 13

 

 


 

1产品简介

1.1芯片特性

  • 集成低噪声PGA,放大倍数可选64,128
  • 集成1通道24位无失码的差分输入ADC,PGA=128时ENOB为20.3位
  • P-P噪声:10Hz:183nV;80Hz:421nV
  • 集成RC振荡器(±8%),可外接时钟输入
  • 输出速率10Hz/80Hz可选
  • 集成2线SPI通讯接口
  • INL小于0.001%

1.2主要应用场合

  • 工业过程控制
  • 电子秤
  • 液体/气体化学分析
  • 血液计
  • 智能变换器
  • 便携式设备

1.3噪声性能表

  1. 噪声性能表

条件

速度

增益

RMS 噪声

P -P 噪声

ENOB(RMS)

NOISE-FREE BITS

AVDD=5V

VREF=5V

10Hz

64

32nV

242nV

21.2

18.3

128

30nV

183nV

20.3

17.7

80Hz

64

105nV

484nV

19.5

17.3

128

80nV

421nV

18.9

16.5

AVDD=3V

VREF=3V

10Hz

64

32nV

192nV

20.5

17.9

128

28nV

156nV

19.7

17.2

80Hz

64

63nV

383nV

19.5

16.9

128

73nV

358nV

18.3

16

 

 

1.4芯片引脚说明

 

  1. 芯片引脚说明

序号

引脚名称

输入/输出

说明

1

DVDD

P

数字电源

2

DGND

P

数字地

3

CLKIN

DI

外部时钟输入

4

GAIN

AI

增益选择:GAIN=0,PGA=64;GAIN=1,PGA=128

5

CAP1

AI

PGA放大器输出,CAP1、CAP2之间外接0.1uF电容

6

CAP2

AI

7

AINP

AI

通道正输入

8

AINN

AI

通道负输入

9

REFN

AI

参考电压负输入端

10

REFP

AI

参考电压正输入端

11

AGND

P

模拟地

12

AVDD

P

模拟电源

13

SPEED

DI

输出速率选择;SPEED=0,10Hz;SPEED=1,80Hz

14

1231a.jpg

 

DI

Power down控制端口(低电平有效)

15

SCLK

DI

SPI时钟端口

16

1231b.jpg

 

DO

SPI数据输入/输出端口

 

1产品应用

1.1应用于衡器方案的原理图

1231c.jpg

未完,详情见附件

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